肥胖少年颈围、腰围与心肺耐力及心血管疾病危险因素的关系

李新，李晓彤，王正珍，王艳

肥胖少年颈围、腰围与心肺耐力及心血管疾病危险因素的关系

李新1，3，李晓彤2，3，王正珍3，王艳3

研究目的：探讨肥胖少年颈围（NC）、腰围（WC）与心肺耐力（CRF）及心血管疾病（CVD）危险因素的关系，探讨CRF对心血管健康的影响，为心血管疾病的早期预防提供科学依据。研究方法：招募8～17岁肥胖少年57名（男25人，女32人），平均年龄13.5岁。使用皮尺对所有受试者进行NC、WC测量。功率自行车递增负荷试验测量心肺耐力（CRF），CRF水平通过气体代谢分析仪所测定的峰值摄氧量表示。测量安静收缩压（SBP）、舒张压（DBP），检测空腹血糖（FPG）、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDLC）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）。结果：调整年龄、性别后，NC、WC、腰围身高比（WHtR）均与SBP、DBP、TG正相关，均与CRF负相关；NC、WC均与HDL负相关。调整年龄、性别、CRF后，NC是高SBP、高TG、低HDL-C的独立危险因素，OR值分别为1.278（95%CI:1.027，1.590）、1.342（95%CI:1.017，1.772）、1.287（95%CI:1.042，1.589），WC是高SBP的独立危险因素，OR值为1.095（95%CI:1.013，1.185），但是WC对高TG的预测效果受到CRF的影响。调整年龄、性别后，CRF与TG负相关，对TG变异的解释增加12.1%（P＜0.05）。与没有CVD危险因素者相比，具有1个以上危险因素者，NC、WC、WHtR均显著较高（P＜0.05），CRF显著较低（P＜0.05）。结论：肥胖少年的颈围、腰围与血压、血脂关系密切，但关联程度受到心肺耐力的调节，心肺耐力是血脂水平的保护因素。此外，颈围、腰围对心肺耐力也具有预测作用，颈围、腰围越小，心肺耐力越好。建议今后对肥胖少年的相关研究需要重视颈围、腰围的测量，重视心肺耐力对保护心血管健康的作用。

肥胖少年；颈围；腰围；心肺耐力；心血管疾病；危险因素

引言

随着经济的快速发展，肥胖已成为一个严重的公共卫生问题。2014年20～69岁中国城乡居民的超重肥胖率已达到45.2%［5］，而最新的《中国儿童少年营养与健康报告2016》显示，目前儿童青少年每7个女生中就有1个女生超重或肥胖，每8个男生中就有2个男生超重或肥胖［7］。肥胖不仅影响儿童期的生理功能和运动能力，并且肥胖儿童成年以后发生心血管事件和早期死亡的风险也增加，儿童肥胖已经成为成年期代谢异常和心血管疾病发生的助燃剂［21］。儿童少年是生长发育的关键期，在这一阶段加强体育锻炼，对青少年健康成长、减少脂肪含量及成年以后慢性疾病的预防都具有重要作用。

腰围（WC）是评价中心性肥胖的有效指标，对于很多“隐匿性”肥胖者而言，即使体重指数（BMI）处于正常水平，但是由于内脏脂肪堆积，腰围较大，发生心血管疾病的风险仍然不容小觑。近年来，不断有研究显示，较大的腰围身高比（WHtR）与成年人的心血管疾病密切相关［12］，由于从横向（腰围）和纵向（身高）两个维度来描述肥胖，其对某些青少年肥胖的判定效果甚至优于BMI［3］。颈围测量的是甲状软骨水平的围度，反映了颈部皮下脂肪或呼吸道周围脂肪的沉积，也是反映上身皮下脂肪的重要指标。与腰围相比，测量颈围（NC）更加方便，同时由于颈围的大小不受进食和呼吸节律的影响，结果更加可靠，因此近年来NC的测量受到了广泛关注。已有研究显示，不同测量者之间对颈围测量的结果一致性很高［16］。对不同种族人群的研究显示，颈围与健康人群心血管疾病（cardiovascular disease，CVD）危险因素独立相关［13，18］。在儿童少年研究中也显示，颈围是对儿童CVD危险因素筛查的有效指标［10］。

心肺耐力（cardiorespiratory fitness，CRF）是体质健康的核心要素［4］，是循环系统、呼吸系统和骨骼肌肉系统供给氧，维持机体活动的能力，CRF通常用最大摄氧量（O2max）或峰值摄氧量（O2peak）表示，由运动平板或功率自行车运动实验获得［17］。最近20年涌现出的大量证据显示，CRF与心血管疾病死亡率、全因死亡率及多种癌症有重要关联，美国心脏协会（AHA）新近发布的立场声明指出，CRF是与呼吸、体温、脉搏、血压并列的第5大生命体征［24］。

虽然对于儿童少年而言，腰围、颈围、腰围身高比这些简单的人体测量学指标与心血管疾病危险因素之间的关系有一些证据，但是它们与CRF的关系如何，CRF水平对二者的关系产生何种影响，目前研究较少，本文从这一角度进行分析，以期为心血管疾病的早期预防提供依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

从北京市某减肥夏令营招募自愿参与本研究的青少年为研究对象。按照中国肥胖问题工作组界定的儿童青少年超重及肥胖标准［8］，最终共纳入57名肥胖青少年参与本研究，男生25人，女生32人。排除标准：1）本人或家长不同意参与本研究；2）因某些急慢性疾病运动前风险筛查显示不适于参加运动负荷试验者。

1.2 血液指标检测

受试者禁食12h后，清晨6：00～8：00之间抽取肘静脉血5ml，静置30min后，2 000 rpm离心10 min。当天采用全自动生化分析仪（日立HITECH 7270）测定空腹血糖（FPG）、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL），nonHDL=TCHDL，由专业人员进行操作。

1.3 颈围、腰围测量

使用软皮尺测定。受试者自然站立，两肩放松。头部正直，用皮尺在甲状软骨水平环绕1周，即为颈围。受试者双臂交叉抱于胸前，测试人员面对受试者，将带尺经脐上0.5～1cm水平绕1周，带尺围绕腰部时要以皮肤不产生明显凹陷为宜，即为腰围，精确到0.1 cm。

1.4 CRF测定

保持室温20～25℃，湿度为40%～60%。每次运动测试前都要对周围气体进行校正，每日测试前要对容量进行校正，而当周围环境有变化时要用标准气体进行校正。测试前使用体力活动准备问卷，排除那些不适合进行心肺耐力测试者。受试者测试前半小时禁烟，未饮用含咖啡因的饮料，无剧烈运动。受试者运动前安静休息5min后使用鱼跃立式血压计（中国）测量肱动脉血压。运动过程中和恢复期使用12导心电图仪（德国CUSTO Med Cardio 100）监控受试者安全。使用德国CUSTO Med EC3000电加阻功率车进行递增负荷试验，使用前按照受试者自身情况调节坐高和把手。测试方案：男生50W、女生25W起始，保持转速50rpm，负荷每2min增加25W。测试过程中使用气体代谢分析仪（德国Cortex METALYZER-3B）测定每口气中吸入的O2和呼出的CO2。运动的终止标准，满足以下4点中的两点即可：1）运动负荷增加，VO2不再上升，或上升幅度小于2 ml/min/kg；2）HR＞200次/min；3）呼吸商＞1.0；4）受试者要求停止或出现紧急状况（CALER量表≥9）［14］。

气体代谢分析仪中输出的数据按照每30 s采样间隔的平均值导出，将连续30s内摄氧量的最大值记为峰值摄氧量O2peak［9］，即心肺耐力CRF。

1.5 CVD危险因素判定标准

儿童青少年血压升高的筛查标准采用季成叶等制定的6～22岁儿童少年各性别—年龄组血压正常值的标准［1］。高血糖定义为空腹血糖≥5.6 mmol/l［2］，血脂异常采用儿童青少年血脂异常防治专家共识的标准［6］，包括下列3项中任何1项或者多项即为血脂异常：TC≥5.18 mmol/L、 HDL-C≤1.04 mmol/L和或TG≥1.7 mmol/L。

1.6 数理统计

采用SPSS 20.0统计软件进行分析。描述统计采用平均数±标准差（±SD）表示。正态分布检验采用Kolmogorov-Smirnova检验。使用多元线性回归探讨NC、WC、WHtR与CRF、CVD危险因素的关系，探讨CRF和CVD危险因素的关系。使用多因素logistic回归比较血压、血脂异常与正常者颈围、腰围的比值比。使用两独立样本t检验比较是否有CVD危险因素者NC、WC、WHtR、CRF的差异。P＜0.05为有统计学意义。

2 研究结果

2.1 研究对象基本情况

本研究最终共纳入57名研究对象。表1所示为本研究对象基本情况，男女生相比，男生的身高、颈围明显高于女生，有非常显著性差异（P＜0.01），体重明显大于女生（P＜0.05）。

表1 研究对象基本情况Table 1Characteristics of Subjects （±SD）

表1 研究对象基本情况Table 1Characteristics of Subjects （±SD）

注：与男生相比，*：P＜0.05；**：P＜0.01。

总体（n=57）13.47±2.11 164.57±9.36 84.83±17.63 31.00±4.40 20.76±5.05 109.40±12.09 73.54±8.88 4.76±0.47 1.18±0.53 4.24±0.69 1.09±0.18 2.62±0.34 0.26±0.06 3.15±0.68 37.81±3.60 100.53±11.07 0.61±0.06变量年龄（岁）身高（cm）体重（kg）BMI（kg/m2）CRF（ml/min/kg）SBP（mmHg）DBP（mmHg）FPG（mmol/L）TG（mmol/L）TC（mmol/L）HDL（mmol/L）LDL（mmol/L）HDL/TC non-HDL NC（cm）WC（cm）WHtR男（n=25）13.68±2.03 168.60±9.51 91.37±17.42 31.84±4.12 21.99±5.86 110.24±13.18 73.92±7.29 4.81±0.50 1.34±0.63 4.35±0.50 1.09±0.16 2.60±0.29 0.25±0.04 3.27±0.48 39.54±3.71 102.38±11.11 0.61±0.06女（n=32）13.31±2.18 161.42±8.06**79.72±16.28*30.35±4.57 19.80±4.17 108.75±11.35 73.25±10.05 4.72±0.44 1.05±0.42 4.15±0.80 1.09±0.20 2.63±0.38 0.27±0.08 3.06±0.80 36.45±2.91**99.08±11.00 0.61±0.06

2.2 NC、WC、WHtR对CVD危险因素和CRF的多元回归分析

分别以NC、WC、WHtR为自变量，分别以CVD危险因素各组分和CRF为因变量，调整年龄、性别，进行NC、WC、WHtR预测CVD危险因素和CRF的多元线性回归分析。以计算NC对SBP的预测作用为例。以SBP为因变量，使用分层回归，分3步操作：第1步，采用“ente（r进入）法”将年龄、性别强制纳入方程中；第2步，再次采用“enter（进入）法”将NC强制纳入方程中；勾选相应选项后，第3步，点击“运行”。在结果的模型汇总中找到预测变量纳入NC前后，模型对SBP预测程度的变化（ΔR2），ΔR2即为调整了年龄、性别后，NC对SBP的预测效果，其余指标同理（表2）。β为标准化回归系数，SE为标准误，ΔR2表示排除年龄、性别后，该自变量对因变量预测的增值贡献。结果表明，调整年龄、性别后，NC、WC均能够对SBP、DBP、TG、HDL、HDL/TC和CRF做出可靠的预测（均有P＜0.05）。在年龄、性别的基础上，自变量中纳入NC时，自变量可以解释SBP变异的比例增加8.6%，DBP增加11.1%，TG增加26.4%，HDL增加4.1%，HDL/TC增加5%，CRF增加10.6%。在年龄、性别的基础上，自变量中纳入WC时，对SBP变异的预测增加16.4%，DBP增加23.1%，TG增加15.1%，HDL增加6%，HDL/TC增加5.8%，CRF增加17.3%，但是对FPG、TC、non-HDL的预测NC、WC均不具有统计学意义。WHtR能够对SBP、DBP、TG、CRF做出可靠的预测（均有P＜0.05），可以解释上述因变量变异的比例分别为8.4%、23.5%、10.5%、12.7%，但是对FPG、TC、HDL、HDL/TC、non-HDL的预测不具有统计学意义。比较各个模型中的标准化回归系数，对于SBP、DBP、HDL和CRF，WC大于NC，而对于TG、HDL/TC，NC大于WC。

表2 NC、WC、WHtR对CVD危险因素和CRF的多元回归分析Table 2Multiple regression analysis of NC，WC and WHtR on CVD risk factors and CRF

2.3 肥胖少年心血管疾病危险因素的logistic分析

由于本研究中只有1名研究对象空腹血糖高于5.1 mmol/L，因此，下文中logistic回归不再对血糖异常进行分析。以血压（SBP）、TC、TG、HDL-C是否异常为因变量，分别以NC、WC、WHtR为自变量，调整年龄、性别，进行多因素logistic回归分析，结果表明，NC、WC是高SBP的危险因素，NC、WC每增加1cm，出现高SBP的风险分别为原来的1.298倍（95%CI:1.048，1.607）、1.10倍（95%CI:1.023，1.183），出现高TG的风险分别为原来的1.373倍（95%CI: 1.054，1.789）、1.096倍（95%CI:1.0，1.2）。NC每增加1cm，出现低HDL-C的风险为原来的1.283倍（95%CI:1.045，1.575）。在年龄、性别基础上，再将CRF水平纳入自变量进入回归方程后，进行多因素logistic回归分析，结果表明，NC是仍然高SBP、高TG、低HDL-C的独立危险因素，只是关联强度有所改变，OR值分别为1.278（95%CI:1.027，1.590）、1.342（95%CI:1.017，1.772）、1.287（95%CI:1.042，1.589）；而方程中纳入CRF后，WC对高TG的预测不再具有显著性，与高SBP的关联强度变化不大，OR=1.095（95%CI:1.013，1.185，表3）。

表3 肥胖少年心血管疾病危险因素的logistic分析Table 3Logistic analysis of CVD risk factors in obese adolescents

2.4 肥胖少年CRF预测CVD危险因素的多元回归分析

以CRF为自变量，以CVD危险因素为因变量，调整年龄、性别，进行多元回归分析。结果（表4）表明，在年龄、性别的基础上，自变量中纳入CRF时，CRF与TG负相关，对TG变异的解释增加12.1%（P＜0.05）。但是，对CVD其他的危险因素，CRF均不能做出可靠的预测。

表4 肥胖少年CRF预测CVD危险因素的多元回归分析Table 4Multiple regression analysis of CRF on CVD risk factors

2.5 不同CVD危险因素数量者NC、WC和CRF的比较

统计每位受试者的CVD危险因素（血压升高、血糖升高、血脂异常）数量。比较没有CVD危险因素和具有1个以上CVD危险因素者NC、WC和CRF的差异，结果表明，与没有CVD危险因素者相比，具有1个以上危险因素者，NC、WC、WHtR均显著较高（P＜0.01），CRF显著较低（P＜ 0.05，表5）。

表5 不同CVD危险因素数量者NC、WC、WHtR和CRF比较Table 5Comparison of NC，WC，WHtR and CRF in participants of various risk factors of CVD

3 讨论

超重和肥胖已经成为了全球性问题，根据世界卫生组织的估计，2014年，全世界有19亿成年人超重（25kg/m2≤BMI＜30 kg/m2），还有6亿肥胖（BMI≥30 kg/m2）［26］，针对全球4大洲239项研究的数据显示，与BMI在20～25 kg/m2之间者相比，BMI低于20 kg/m2和高于25 kg/m2者，全因死亡风险明显增加，并且在4大洲具有一致性［11］。肥胖不仅会影响儿童少年的生长发育，并且与成年期肥胖具有重要关联，儿童期的高BMI与成年后的糖尿病、冠心病和若干癌症发生风险增高有关［19］。

本研究结果表明，NC、WC、WHtR与心血管疾病的多种危险因素有关。多元线性回归分析显示，调整年龄、性别后，NC、WC均能够对SBP、DBP、TG、HDL、HDL/TC做出可靠的预测。比较各自的标准化回归系数，WC和血压的关联强度高于NC，但是NC和TG的关联程度更大，并且CVD危险因素数量少者，NC、WC、WHtR明显较低。也有其他研究显示了类似的结果。来自弗雷明汉心脏研究的数据显示，即便调整了BMI和内脏脂肪含量，颈围仍然与CVD危险因素有关［23］。Androutsos O等的研究表明，NC、WC、WHtR均与HDL、TG、SBP有关，NC可以作为筛查儿童心血管疾病危险因素的经济而有效的工具［10］。HU等［15］的研究也表明，WC和WHtR增加，与中国青少年的血压升高直接相关。肥胖之所以对健康有不利影响，不仅与脂肪含量有关，而且与脂肪分布部位有关。腰围是反映中心性肥胖的指标，其与慢性非传染性疾病的关联程度已经超过BMI。颈围反映了颈部皮下脂肪或呼吸道周围的脂肪沉积，若颈围过长，反映出人体上半身皮下脂肪蓄积过多，循环中游离脂肪酸浓度过高，导致胰岛素抵抗。此外，血液中游离脂肪酸含量增加也与氧化应激标志物增多、血管损伤有关［25］。

人体测量学指标是评估心血管健康水平简单而实用的手段，而对于第5大生命体征CRF而言，NC、WC同样具有预测效果。本研究结果表明，调整年龄、性别的影响后，NC、WC、WHtR均能够对CRF做出可靠的预测，其标准化回归系数β均具有统计学意义，NC、WC、WHtR越高，CRF越低，且WC和CRF的关联强度大于NC。多因素logistic回归分析显示，在调整了年龄、性别、CRF后，NC仍是高SBP、高TG血症、低HDL-C血症的独立危险因素，但是比较纳入CRF前后的OR值，NC和高SBP、高TG的关联强度下降，提示CRF水平对NC和高SBP、高TG的关系产生了一定影响。当仅调整年龄、性别时，WC是高SBP和高TG的独立危险因素，但同时调整CRF这一混杂因素后，WC和高SBP的关联度下降，并且高TG者和正常TG者的腰围不再具有统计学差异，提示腰围与甘油三酯的关联程度受CRF的影响。本研究进一步将CRF作为自变量，将CVD危险因素作为因变量进行多因素回归分析，结果表明，CRF能够对TG产生可靠的预测。

上述结果提示，NC、WC、CRF均与CVD危险因素相关联，尤其对于TG水平，CRF有独立预测作用，随着人体测量学指标NC、WC增加，CVD危险因素明显增加，但同时提高CRF能够降低TG水平，CRF对血脂具有保护作用。CRF能够增加骨骼肌中脂蛋白酯酶活性，使TG清除率增加，HDL-C增加，促进脂蛋白和脂肪从循环转移至肝脏。有氧中心纵向研究对11 418名成年男性的结果显示，与高CRF者相比，低CRF者TC和LDL-C出现异常的时间提前了15年［22］。也有针对青少年的研究显示，CRF与代谢综合征危险因素独立相关［20］。按照美国FITNESSGRAM［27］制订的标准，10～17岁男生CRF要大于40.2 ml/ min/kg，女生CRF要大于38.6～40.2 ml/min/kg才属于正常水平，虽然本研究对象的CRF水平远低于国际上的CRF健康标准，但是仍然呈现了CRF对心血管健康的保护效果。

4 结论

肥胖少年的颈围、腰围与血压、血脂关系密切，但关联程度受到心肺耐力调节，心肺耐力是血脂水平的保护因素。此外，颈围、腰围对心肺耐力也具有预测作用，颈围、腰围越小，心肺耐力越好。

建议今后对肥胖少年的相关研究需要重视颈围、腰围的测量，重视心肺耐力对保护心血管健康的作用。

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Relationship of Neck Circumference，Waist Circumference and Cardiorespiratory Fitness with Cardiovascular Disease Risk Factors in Obese Adolescents

LI Xin1，3，LI Xiao-tong2，3，WANG Zheng-zhen3，WANG Yan3

Objectives:To investigate the relationship of neck circumference（NC），waist circumference（WC）and cardiorespiratory fitness（CRF）with cardiovascular disease（CVD）risk factors，and provide scientific basis for the primary prevention of cardiovascular diseases.Methods: Recruited 57 obese adolescents（25 boys，32 girls）aged 8～17.The average age is 13.5.Tapes were used to measure the NC and WC.CRF levels were expressed by peak oxygen uptake，which was measured with the gas metabolism analyzer in the graded exercise test.Blood pressure（BP），lipids，glucose were assessed.Results:Multiple linear regression models showed that after adjusting for age and gender，NC，WC，waist height ratio（WHtR）were all positively correlated with SBP，DBP，TG，and were all negatively correlated with CRF.NC，WC were negatively correlated with HDL.NC was one of risk factors of high SBP（OR:1.278，95%CI:1.027，1.590），high TG（OR:1.342，95%CI:1.017，1.772）and low HDL-C（OR:1.287，95%CI:1.042，1.589），independent of age，gender，CRF.WC was one of risk factors of high SBP（OR:1.095，95%CI: 1.013，1.185），but the prediction of high TG was affected by CRF.After adjustment for age and sex，CRF was negatively correlated to TG.Compared with those of no CVD risk factors，adolescents of more than 1 risk factors，NC，WC，WHtR were significantly higher（P＜0.05），CRF was significantly lower（P＜0.05）.Conclusion:NC and WC are both associated with blood pressure and blood lipid in obese adolescents，but the correlation degree is affected with cardiorespiratory fitness.CRF is a protective factor for blood lipid level.What’s more，NC and WC could predict the CRF.NC and WC are shorter，CRF is better.It is suggested that studies of obese adolescents should pay attention to the measurement of neck circumference and waist circumference，and the CRF should also be placed great emphasis in the protection of cardiovascular health in thefuture.

obese adolescents；neck circumference；waist circumference；cardiorespiratory fitness；cardiovascular disease risk factors

1000-677X（2017）03-0079-07

10.16469/j.css.201703009

G804.49

：A

2016-12-28；

：2017-02-21

国家科技支撑计划课题（2012BAK21B02）。

李新，女，河南洛阳人，编辑，博士，研究方向为青少年体力活动促进，大众健身理论与应用，Email：lixin6232990@163.com。

1.成都体育学院，四川成都610041；2.北京市体育科学研究所，北京100075；3.北京体育大学，北京100084

1.Chengdu Sport University，Chengdu 610041，China；2. BeijingResearchInstituteofSportsScience，Beijing 100075，China；3.BeijingSportUniversity，Beijing 100084，China.